Biologi penjanaan semula

Proses penjanaan semula

Asal bahan penjanaan semula

Setelah amputasi, pelengkap yang mampu regenerasi mengembangkan blastema dari tisu di tunggul tepat di belakang tahap amputasi (lihat gambar). Tisu-tisu ini mengalami perubahan yang drastik. Sel-sel mereka, yang pernah dikhususkan sebagai otot, tulang, atau tulang rawan, kehilangan ciri-ciri yang biasanya dikenal pasti (dedifferentiation); mereka kemudian mula berhijrah ke, dan terkumpul di bawah, epidermis luka, membentuk putaran bulat (blastema) yang keluar dari tunggul. Sel yang terdekat dengan hujung tunas terus membiak, sementara sel yang terletak paling dekat dengan tisu lama tunggul membezakan otot atau tulang rawan, bergantung pada lokasinya. Pembangunan berterusan sehingga struktur akhir di hujung lampiran yang diperbaharui dibezakan, dan semua sel yang berkembang biak habis dalam prosesnya.

penyakit manusia: Pembaikan dan penjanaan semula

Dengan mengganti sel yang rosak atau musnah dengan sel baru yang sihat, proses pembaikan dan penjanaan semula berfungsi untuk memulihkan sel individu

Sel-sel blastema nampaknya membezakan menjadi jenis sel yang sama seperti sebelumnya, atau menjadi jenis yang berkait rapat. Sel mungkin mengubah peranannya dalam keadaan tertentu, tetapi nampaknya jarang berlaku. Sekiranya blastema anggota badan ditransplantasikan ke bahagian belakang haiwan yang sama, ia boleh terus berkembang menjadi anggota badan. Begitu juga, ekor blastema yang dipindahkan ke tempat lain di badan akan menjadi ekor. Oleh itu, sel-sel blastema nampaknya memiliki cap tambahan yang tidak dapat dilupakan dari mana ia dihasilkan dan ke mana mereka ditakdirkan untuk berkembang. Namun, jika ekor blastema ditransplantasikan ke tunggul anggota badan, struktur yang tumbuh semula akan menjadi gabungan kedua pelengkap.

Teori polariti dan kecerunan

Setiap makhluk hidup menunjukkan kekutuban, salah satu contohnya ialah pembezaan organisma menjadi kepala, atau bahagian depan, dan ekor, atau bahagian belakang. Bahagian penjanaan semula tidak terkecuali; mereka menunjukkan kekutuban dengan selalu tumbuh dalam arah yang jauh (jauh dari bahagian utama badan). Di antara invertebrata bawah, bagaimanapun, perbezaan antara proksimal (dekat, atau ke arah badan) dan distal tidak selalu jelas. Tidak sukar, misalnya, untuk membalikkan polaritas “batang” pada hidroid kolonial. Biasanya sekeping batang akan tumbuh hujung kepala, atau hidranth, pada hujungnya yang bebas, atau distal; jika itu terikat, bagaimanapun, ia menghidupkan semula hidranth pada akhir yang awalnya proksimal. Polaritas dalam sistem ini nampaknya ditentukan oleh kecerunan aktiviti sedemikian rupa sehingga hidranth tumbuh semula di mana sahaja kadar metabolisme tertinggi. Setelah hidranth mulai berkembang, ia menghalang pengeluaran orang lain yang berdekatan dengannya dengan penyebaran bahan penghambat ke bawah sepanjang batang.

Apabila cacing pipih planar dipotong separuh, setiap kepingan tumbuh di hujung yang hilang. Sel-sel di kawasan yang pada dasarnya sama tubuh di mana potongan dibuat berbentuk blastemas, yang, dalam satu kes menimbulkan kepala dan yang lain menjadi ekor. Apa yang dihasilkan oleh setiap blastema bergantung sepenuhnya pada sama ada pada bahagian depan atau bahagian belakang cacing pipih: perbezaan sebenar antara kedua-dua kepingan tersebut dapat ditentukan oleh perbezaan metabolik. Sekiranya potongan melintang cacing pipih dipotong sangat tipis - terlalu sempit untuk kecerunan metabolik yang berkesan - ia boleh menjana semula dua kepala, satu di kedua hujungnya. Sekiranya aktiviti metabolik pada hujung anterior cacing pipih dikurangkan secara artifisial dengan pendedahan kepada ubat-ubatan tertentu, maka bekas cacing akhir posterior dapat mengembangkan kepala.

Penjanaan semula Appendage menimbulkan masalah yang berbeza dari keseluruhan organisma. Sirip ikan dan anggota salamander mempunyai hujung proksimal dan distal. Namun, dengan pelbagai manipulasi, mungkin membuat mereka tumbuh semula dalam arah proksimal. Sekiranya lubang persegi dipotong di sirip ikan, regenerasi berlaku seperti yang diharapkan dari margin dalam, tetapi mungkin juga terjadi dari pinggir jauh. Dalam kes terakhir, sirip regenerasi sebenarnya adalah struktur distal kecuali bahawa ia tumbuh dalam arah proksimal.

Anggota badan amfibia bertindak balas dengan cara yang serupa. Adalah mungkin untuk mencantumkan tangan anak baru ke dinding badan yang berdekatan, dan setelah aliran darah mencukupi, untuk memotong lengan antara bahu dan siku. Ini menghasilkan dua tunggul, yang pendek terdiri daripada bahagian lengan atas, dan yang lebih panjang terdiri daripada bahagian lengan yang lain yang menonjol ke arah yang salah dari sisi haiwan. Kedua tunggul ini menghasilkan semula perkara yang sama, yaitu, semuanya biasanya terletak jauh ke tahap amputasi, tanpa menghiraukan cara tunggul itu menghadap. Oleh itu, lengan terbalik menjana semula imej cermin dirinya.

Jelas, apabila struktur tumbuh semula hanya dapat menghasilkan bahagian yang biasanya terletak jauh ke tahap amputasi. Sel yang berpartisipasi mengandungi maklumat yang diperlukan untuk mengembangkan segala sesuatu "hilir," tetapi tidak pernah dapat menjadi struktur yang lebih dekat. Penjanaan semula, seperti perkembangan embrio, berlaku dalam urutan yang pasti.